[发明专利]一种秸秆聚丙烯复合材料及其制备方法

说明书

本发明提供了一种长效抗菌防霉的高强度秸秆聚丙烯复合材料及其制备方法，采用秸秆与PP混合组成的木塑体系，PP‑MAH作为相容剂增强两相相容性，用偶联剂对秸秆纤维进行处理提高了填料的相容性和木塑的力学性能；本发明制备的秸秆PP木塑复合材料，添加抗菌剂，抑制微生物在塑料和秸秆纤维表面的繁殖，减少了交叉感染和疾病传播的可能性，免于清洗和保洁；并且原料常见，操作方法简单，适用于工业化大规模生产，在桌椅家具、公共设施方面具有广阔的应用前景。

(一)技术领域

本发明涉及一种长效抗菌防霉的高强度秸秆聚丙烯复合材料及其制备方法。

(二)背景技术

秸秆是常见的农作物剩余物，产量大，价格低廉。用秸秆纤维复合聚丙烯既起到增强作用也起到填充作用，改善了复合材料的外观和性能，降低了材料的使用成本。

秸秆纤维素在使用中易受到有害微生物的污染，会对人们的健康构成一定的威胁。因此，通过在秸秆纤维素中添加抗菌防霉剂制备抗菌复合材料，是解决这一问题的最佳途径。抗菌秸秆聚丙烯复合材料中的抗菌成分可以抑制微生物的繁殖，从而达到长期卫生、防霉的目的。这种抗菌防霉方式具有长效、经济、方便等特点。

(三)发明内容

本发明的目的在于提供一种长效抗菌防霉的高强度秸秆聚丙烯复合材料及其制备方法，本发明制得的秸秆聚丙烯复合材料不仅具有良好的力学性能，而且具有较好的长久抗菌防霉性能，且环境友好，可以重复回收利用。

本发明制备方法简单，采用双螺杆挤出机造粒，可操作可重复性强，适用于工业化大规模生产。

本发明的技术方案如下：

一种秸秆聚丙烯复合材料，由如下质量百分数的原料组成：

其中，所述偶联剂为钛酸酯偶联剂或硅烷偶联剂，所述钛酸酯偶联剂例如：钛酸酯101、钛酸酯201、钛酸酯401，所述硅烷偶联剂例如：硅烷偶联剂kh550、kh560、kh570；

所述秸秆粉具体例如小麦秸秆粉，加工原始粒径为20目～60目；

所述聚丙烯具体可选自牌号1250、3204、3080中的任意一种或两种以上任意比例的混合物；

所述抗菌防霉剂为吡啶硫酮锌、纳米氧化锌、纳米银中的任意一种或两种以上任意比例的混合物。

本发明还提供了所述秸秆聚丙烯复合材料的制备方法，所述方法为：

按照原料配方，将偶联剂均匀分散在无水甲醇中，然后加入干燥的秸秆粉混合，烘干，得到改性的秸秆粉；将聚丙烯、马来酸酐接枝聚丙烯、硬脂酸锌、聚乙烯蜡和抗菌防霉剂在高速混合机中共混，得到混合物；将所得改性的秸秆粉和所得混合物进行混合，利用双螺杆挤出机造粒，即得所述秸秆聚丙烯复合材料；

所述偶联剂与无水甲醇的料液比为1：10(g：mL)；

所述双螺杆挤出机造粒时的挤出温度为170～190℃。

本发明制备的长效抗菌防霉的高强度秸秆聚丙烯复合材料拉伸强度达到30MPa，弯曲强度达到 40MPa，冲击强度达到3.8KJ/m²以上，对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌抗菌率达到90％以上。

本发明的有益效果为：

1、本发明制备的一种具有抗菌效果的高强度秸秆PP木塑复合材料，采用秸秆与PP混合组成的木塑体系，PP-MAH作为相容剂增强两相相容性，用偶联剂对秸秆纤维进行处理提高了填料的相容性和木塑的力学性能。

2、本发明制备的秸秆PP木塑复合材料，添加抗菌剂，抑制微生物在塑料和秸秆纤维表面的繁殖，减少了交叉感染和疾病传播的可能性，免于清洗和保洁。